• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

親水性POSSフィラーの添加による新規高性能有機-無機ハイブリッド逆浸透膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K14287
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

山本 一樹  東京理科大学, 理工学部先端化学科, 助教 (20633910)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード逆浸透膜 / POSS / フィラー / ポリシルセスキオキサン / 海水淡水化 / 有機-無機ハイブリッド / ナノフィラー / イオン相互作用 / 相溶性 / シルセスキオキサン / 有機-無機ハイブリッド材料 / ゾル-ゲル法 / 水分離膜 / かご状シルセスキオキサン / 有機架橋型ポリシルセスキオキサン
研究成果の概要

有機-無機ハイブリッド逆浸透膜の高性能化を目的として、親水性かご型シルセスキオキサン(POSS)をフィラーとした複合膜の作製と評価を行った。
種々の高分子マトリックスとPOSS誘導体の組み合わせおよび成膜方法を検討したところ、アミノ基含有ポリシルセスキオキサンとカルボキシル基含有かご型シルセスキオキサンを用いた界面重合膜において、POSSの添加量に応じて水透過速度が最大2.5倍増加する結果が得られたことから、POSS添加による高性能化を達成することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

逆浸透膜は、海水淡水化を用途として材料化学および実用面の両観点から注目されている。本研究では、有機-無機ハイブリッド膜に添加剤として親水基を持つかご型シルセスキオキサン(POSS)を用いることで、膜の親水化と細孔サイズの拡大の効果を検証した。種々の条件を検討したところ、POSSの添加により水透過性の性能向上する結果が得られ、添加剤として有用であることを明らかにした。以上により、水分離膜における性能向上のための新しい手法を提案した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Easy and environmentally friendly synthesis method for T8H (HSiO3/2)82021

    • 著者名/発表者名
      Satoru Tsukada, Takuya Ogawa, Yuma Susami, Kazuki Yamamoto, Takahiro Gunji
    • 雑誌名

      Phosphorus Sulfur and Silicon and the Related Elements

      巻: 196 号: 3 ページ: 396-320

    • DOI

      10.1080/10426507.2020.1833332

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and water desalination properties of bridged polysilsesquioxane membranes with divinylbenzene and divinylpyridine units2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kazuki、Saito Ibuki、Amaike Yunosuke、Nakaya Toshimi、Ohshita Joji、Gunji Takahiro
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 52 号: 12 ページ: 1367-1374

    • DOI

      10.1038/s41428-020-0386-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bridged polysilsesquioxane membranes for water desalination2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kazuki、Ohshita Joji
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 51 号: 11 ページ: 1103-1116

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0237-9

    • NAID

      40022176611

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 親水性かご型シロキサンを添加したオルガノシリカ逆浸透膜の開発2021

    • 著者名/発表者名
      天池 勇之介、上妻 智也、金子 芳郎、山本 一樹、郡司 天博
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] カルボキシ基含有POSSを添加した有機架橋型ポリシルセスキオキサン系逆浸透膜の開発2020

    • 著者名/発表者名
      天池勇之介、上妻智也、金子芳郎、山本一樹、郡司天博
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 3級アミンを有するポリシルセスキオキサン系逆浸透膜の作製と性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      八鍬楽、山本一樹、郡司天博
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of alkoxysilanes having divinylaryl moieties and application to organosilica reverse osmosis membrane2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yamamoto, Ibuki Saito, Takahiro Gunji
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 親水性かご型シロキサンを添加した有機架橋型ポリシルセスキオキサン系逆浸透膜の開発2020

    • 著者名/発表者名
      天池勇之介、上妻智也、金子芳郎、山本一樹、郡司天博
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] カルボキシ基含有POSSを添加した有機架橋型ポリシルセスキオキサン系逆浸透膜の開発2020

    • 著者名/発表者名
      天池勇之介,上妻智也,金子芳郎,山本一樹,郡司天博
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ピリジン部位を架橋基とする有機-無機ハイブリッドシリカ逆浸透膜の調製と水分離特性2019

    • 著者名/発表者名
      山本 一樹・斉藤 亥吹・郡司 天博
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゼンおよびピリジン部位を架橋基とするオルガノシリカ膜の作製と逆浸透膜特性2019

    • 著者名/発表者名
      山本一樹・斉藤亥吹・郡司天博
    • 学会等名
      日本膜学会第41年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ピリジン部位を含む有機架橋型アルコキシシランを用いた逆浸透膜の作製2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤亥吹・山本一樹・郡司天博
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第17回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of 2,5-Bis(triethoxysilylvinyl)pyridine and Its Application to Reverse Osmosis Membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Ibuki Saito, Kazuki Yamamoto, Takahiro Gunji
    • 学会等名
      20th International Sol-Gel Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジビニルアリール架橋型ポリシルセスキオキサン膜の水透過特性2019

    • 著者名/発表者名
      山本一樹・斉藤亥吹・郡司天博
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カルボキシ基含有 POSS を添加した有機架橋型ポリシルセスキオキサン系逆浸透膜の開発2019

    • 著者名/発表者名
      天池勇之介・山本一樹・郡司天博・上妻智也・金子芳郎
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カルボキシ基含有POSSを添加したオルガノシリカ逆浸透膜の開発2019

    • 著者名/発表者名
      天池勇之介,山本一樹, 郡司天博, 上妻智也,金子芳郎
    • 学会等名
      日本膜学会膜シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of organosilica RO membrane incorporating hydrophilic POSS filler2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Amaike, K. Yamamoto, T. Kozuma, Y. Kaneko, T. Gunji
    • 学会等名
      4th International Conference on Desalination Using Membrane Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation and evaluation of bridged organosilica RO membranes with an aromatic moiety2019

    • 著者名/発表者名
      K. Yamamoto, I. Saito, T. Gunji
    • 学会等名
      4th International Conference on Desalination Using Membrane Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2,5-ビス(トリエトキシシリルビニル)ピリジンの合成と逆浸透膜への応用2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤亥吹、山本一樹、郡司天博
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カルボキシ基を有するPOSSを添加した有機ー無機ハイブリッド逆浸透膜の開発2019

    • 著者名/発表者名
      天池勇之介、山本一樹、郡司天博、上妻智也、金子芳郎
    • 学会等名
      高分子学会 第36回高分子学会千葉地域活動若手セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of bridged polysilsesquioxane membrane containing amine unit for water desalination2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yamamoto, Takahiro Gunji, and Joji Ohshita
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミン部位を有する有機架橋型シルセスキオキサン逆浸透膜の水分離特性2018

    • 著者名/発表者名
      山本一樹、郡司天博、大下浄治、金指正言、都留稔了
    • 学会等名
      日本膜学会 膜シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子学会 第67回高分子討論会2018

    • 著者名/発表者名
      斉藤 亥吹、山本 一樹、郡司 天博
    • 学会等名
      ピリジン架橋型アルコキシシランの合成と逆浸透膜への応用
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機シリカ前駆体の構造設計に基づくハイブリッド逆浸透膜の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山本一樹
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミン部位を含む有機架橋型アルコキシシランを用いた逆浸透膜の調製2018

    • 著者名/発表者名
      山本一樹、郡司天博、大下浄治
    • 学会等名
      日本ゾル-ゲル学会 第16回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi